Optional是Java8提供的为了解决null安全问题的一个API。善用Optional可以使我们代码中很多繁琐、丑陋的设计变得十分优雅。这篇文章是建立在你对Optional的用法有一定了解的基础上的,如果你还不太了解Optional,可以先去看看相关教程,或者查阅Java文档。
使用Optional,我们就可以把下面这样的代码进行改写。
public static String getName(User u) {
if (u == null || u.name == null)
return "Unknown";
return u.name;
}
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不过,千万不要改写成这副样子。
public static String getName(User u) {
Optional user = Optional.ofNullable(u);
if (!user.isPresent())
return "Unknown";
return user.get().name;
}
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这样改写非但不简洁,而且其操作还是和第一段代码一样。无非就是用isPresent
方法来替代u==null
。这样的改写并不是Optional正确的用法,我们再来改写一次。
public static String getName(User u) {
return Optional.ofNullable(u)
.map(user->user.name)
.orElse("Unknown");
}
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这样才是正确使用Optional的姿势。那么按照这种思路,我们可以安心的进行链式调用,而不是一层层判断了。看一段代码:
public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
if (comp != null) {
CompResult result = comp.getResult();
if (result != null) {
User champion = result.getChampion();
if (champion != null) {
return champion.getName();
}
}
}
throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available.");
}
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由于种种原因(比如:比赛还没有产生冠军、方法的非正常调用、某个方法的实现里埋藏的大礼包等等),我们并不能开心的一路comp.getResult().getChampion().getName()
到底。而其他语言比如kotlin,就提供了在语法层面的操作符加持:comp?.getResult()?.getChampion()?.getName()
。所以讲道理在Java里我们怎么办!
Java用户听了都想打人
让我们看看经过Optional加持过后,这些代码会变成什么样子。
public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
return Optional.ofNullable(comp)
.map(Competition::getResult) // 相当于c -> c.getResult(),下同
.map(CompResult::getChampion)
.map(User::getName)
.orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}
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这就很舒服了。Optional给了我们一个真正优雅的Java风格的方法来解决null安全问题。虽然没有直接提供一个操作符写起来短,但是代码看起来依然很爽很舒服。更何况?.
这样的语法好不好看还见仁见智呢。
还有很多不错的使用姿势,比如字符串为空则不打印可以这么写:
string.ifPresent(System.out::println);
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Optional的魅力还不止于此,Optional还有一些神奇的用法,比如Optional可以用来检验参数的合法性。
public void setName(String name) throws IllegalArgumentException {
this.name = Optional.ofNullable(name)
.filter(User::isNameValid)
.orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("Invalid username."));
}
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这样写参数合法性检测,应该足够优雅了吧。
2019-10-13 补充Optional的本质,提出若干应用建议。
不过这还没完,上面的两个例子其实还不能完全反应出Optional的设计意图。事实上,我们应该更进一步,减少Optional.ofNullable
的使用。为什么呢?因为Optional是被设计成用来代替null以表示不确定性的,换句话说,只要一段代码可能产生null,那它就可以返回Optional。而我们选择用Optional代替null的原因,是Optional提供了一个把若干依赖前一步结果的处理结合在一起的途径。举个例子,在我们调用一个网站的登录接口的时候,大概会有以下的步骤:
其中,第2-5步的每一个步骤都依赖于前一个步骤,而前一个步骤传递过来的数据都具不确定性(有可能是null)。所以,我们可以把它们接受的数据都设计成Optional。第1-4步每一个步骤的结果也具备不确定性,所以我们也把它们的结果设计成Optional。最后到了第5步,我们终于要对一切的结果进行处理了:如果成功获得令牌就存储,失败就提示用户。所以这一步,我们采用如orElse
之类的方法来消除不确定性。于是我们最后的设计就可以是:
String
(可能是null) == 包装 ==> Optional
Optional
== 解析 ==> Optional
Optional
== Filter判断成功 ==> Optional
Optional
== 取鉴权令牌 ==> Optional
Optional
进行处理,消除OptionalOptional就像一个处理不确定性的管道,我们在一头丢进一个可能是null的东西(接口返回结果),经过层层处理,最后消除不确定性。Optional在过程中保留了不确定性,从而把对null的处理移到了若干次操作的最后,以减少出现NPE错误的可能。于是,Optional应用的建议也呼之欲出了:
最后说句题外话,这种依赖上一步的操作也叫Continuation。而Optional的这种接受并组合多个Continuation的设计风格就是Continuation-passing style(CPS)。
[Java8]如何正确使用Optional-腾讯云开发者社区-腾讯云